한국전기연구원(KERI)이 개발한 ‘펄스파워 제어용 반도체 기반 대용량 스위치’ 기술이 글로벌 최정상급 연구기관들의 많은 주목을 받고 있다.
‘펄스파워(Pulse Power)’는 낮은 전력으로 에너지를 충전한 후, 높은 전력으로 순간 방전하는 기술로 이를 제어하는 것이 대용량 스위치다. 대용량 스위치는 순간적인 힘(전자기력)으로 입자를 빠르게 움직이는 가속기, 탄환을 쏘는 레일건(코일건), 먼 지역까지 전파를 쏘는 레이더 등의 분야에서 주로 활용되고 있다. 이 외에도 차세대 전력전송 방식인 직류(DC)를 차단하는 기기를 비롯해 핵융합, 반도체 공정 등 다방면에서 주목받는 기술이다.
현재 산업계에서 활용되는 대용량 스위치의 대부분은 기계적 가스를 이용한다. 가스 스위치는 최대로 견딜 수 있는 정격 전압·전류가 높다는 장점이 있다. 그러나 주요 응용 분야인 가속기에 적용할 경우 2~3년마다 70억 이상의 교체 비용이 발생했고 고장에 취약하며 펄스파워를 제어하는 정밀도에도 한계가 있었다.
이에 반영구적 수명을 가지면서도 펄스파워 제어를 세밀하게 할 수 있는 ‘반도체 소자 기반 대용량 스위치’가 대안으로 떠오르고 있다.
해당 기술은 정격 전압·전류가 낮은 반도체 소자를 하나하나씩 쌓고(스택킹), 이들을 동시에 구동해 하나의 대용량 스위치처럼 사용하는 방식이다. 하지만 정밀한 설계가 요구되고, 각 소자에 전압과 전류를 고르게 분포시키는 밸런싱 기술, 여러 소자를 동시에 켜고 끄는(동기 구동) 기술 등의 난이도가 높아 전 세계적으로도 기술 개발 및 실증에 많은 어려움을 겪고 있었다.
지난 20년 넘게 관련 분야를 꾸준히 연구해 온 KERI 전기물리연구센터는 반도체 대용량 스위치 기술을 국내 최초로 개발하고 실증까지 하는 데 성공했다. 이번 성과의 핵심은 수천 개의 반도체 소자를 사용한 해외 기술과 달리, 단 수십 개의 저전력 스위칭 소자만 활용했다는 것이다. 소자 개수가 적은 만큼 유지·보수가 용이하며 시중에서 쉽게 구매할 수 있는 소자로 개발해 상용화에도 유리하다. 또한 소자들을 다양한 직·병렬 구조로 조합할 수 있어 수요자 요구사항에 따른 맞춤형 설계가 가능하다.
스위치가 견딜 수 있는 최대 전압과 전류는 각각 50kV, 10kA로 세계 최고 수준을 자랑하면서도, 개발 기간을 세계 유수 기업들보다도 1년 반 빠르게 단축했다(총 2년 소요). 연구진은 국산화 개발한 스위치를 기술 수요처인 포항가속기연구소 및 동남권원자력의학원과 협력해 실증까지 마쳤다.
이러한 KERI의 성과는 세계 유명 가속기 연구기관들의 큰 관심을 받고 있다. 장성록 박사팀은 지난해 8월, 미국 시카고에서 열린 최고 권위의 ‘선형가속기컨퍼런스(LINAC) 학회’에 참석해 논문을 발표하는 등 기술의 해외 홍보에도 힘썼다. 그 결과 미국 ‘오크리지국립연구소(ORNL)’와 ‘스탠퍼드대학 국립 가속기연구소(SLAC)’가 기술 협력을 제안했고 현재 국제 공동 연구가 활발하게 논의되고 있다. KERI는 개발한 대용량 스위치를 3월 중 미국 현지로 보내 실증을 진행하고, 기술에 대한 신뢰도를 한층 더 높인다는 계획이다.
KERI 장성록 전기물리연구센터장은 "전 세계 대용량 스위치의 시장 규모는 무려 9조4000억원에 이를 정도로 적용 범위가 무궁무진하다"며 "우리의 성과가 국내를 넘어 해외에서도 큰 주목을 받는 상황으로 좋은 결과를 얻을 수 있도록 노력해 해외 시장을 선점하겠다"고 포부를 밝혔다.
◆경남창조경제혁신센터, 2025년 창업도약패키지 참여기업 모집
경남창조경제혁신센터(노충식 대표)가 ‘2025년 창업도약패키지’의 일반형 및 대기업 협업형(삼성중공업·포스코홀딩스)에 지원할 도약기 창업기업을 3월 13일까지 모집한다.
중소벤처기업부, 창업진흥원이 주최하고 경상남도가 후원하는 창업도약패키지 사업은 유망 기술창업 아이템을 보유한 도약기(업력 3~7년) 창업기업에 대해 사업모델 및 제품·서비스 고도화에 필요한 사업화 자금과 주관기관의 프로그램을 지원해 스케일업을 촉진하기 위한 지원사업이다.
모집 대상은 사업 공고일 기준 업력 3년 초과 7년 이내 창업기업이며 단, 패스트트랙 기업은 (′22~′24년 초기창업패키지 또는 재도전성공패키지 참여기업) 공고문에 기재된 자격요건을 충족하는 경우에 한해 신청 할 수 있다.
경남창조경제혁신센터는 창업도약패키지 참여기업을 대상으로 특화프로그램인 인베스트 브릿지, 글로벌 커넥트 브릿지, 글로벌 쇼케이스, 오픈이노베이션, 팁스 브릿지, 인증 브릿지, 맞춤형 멘토링 등을 운영 할 예정이다.
또한 대기업 협업형 선정 기업을 대상으로 대기업이 자체 보유한 인력, 인프라, 네트워크를 활용해 창업기업을 대상으로 투자, 마케팅, 교육/컨설팅, 대기업-창업기업 공동사업화 등을 지원한다.
2025년 창업도약패키지 사업설명회는 3월 5일 오후 2시 경남창조경제혁신센터에서 진행할 예정이다.
◆경남TP, 지역에너지 클러스터 인재양성 사업 2025년도 신규 참여 수요기업과 협약 체결
경남테크노파크(원장 김정환, 이하 경남TP)는 24일 ‘지역에너지 클러스터 인재양성사업’에 신규로 참여를 희망하는 수요기업 4개사와 기업 수요맞춤형 전문인재 양성에 관한 협약(MOU)을 체결했다.
'지역에너지 클러스터 인재양성 사업’은 한국에너지기술평가원, 경상남도, 경남TP가 국가 가스복합발전 산업생태계 활성화를 위해 ‘청정가스복합화력발전 핵심요소기술 및 국산화 전문인재양성’을 연구개발 과제로 선정해 경남 거점의 가스터빈 기술을 발전시키고 전문인재를 육성하기 위해 2021년부터 추진하고 있는 사업이다.
매년 본 사업에 참여하고 있는 국립창원대학교, 경상국립대학교, 경남대학교의 석·박사급 전문인력과 전문인력이 되기를 희망하는 학부생 등을 모집해 산업체 현장을 방문해 기업의 애로를 이해하고 이를 해결할 수 있는 지역대학 석박사급 전문인재를 육성한 후 수요기업으로 취업을 연계하고 있으며 지역 대표기업인 두산에너빌리티가 사업에 참여하고 있다.
현재 수요기업으로 ㈜세아창원특수강, BHI(주), 진영TBX(주), (주)터머솔, (주)터보링크 5개사가 참여하고 있으며 이번 신규 수요기업 4개사인 케이피항공산업(주), (주)대호아이앤티, (주)갓테크, 파트너스랩(주)가 참여함으로써 총 9개사로 확대되어 참여 학생들의 지역 기업 취업이 더욱 활발해 질 것으로 기대된다.
2021년부터 현재까지 ‘지역에너지 클러스터 인재양성사업’을 통해 157명이 교육을 받았으며 107명이 졸업했다. 이 중 65명이 취업에 성공해 60.7%의 취업률을 보이고 있다. 이 중 지역 내 입주기업 취업이 36명으로 취업자 중 55.4%가 지역 내 기업과 수요기업에 취업한 것으로 나타났다.
◆경상남도-경남TP, 외국인 근로자 산재예방 통역앱 지원사업 추진
경상남도(도지사 박완수)와 경남테크노파크(원장 김정환, 이하 경남TP)가 경남 산업현장의 외국인 인력 고용 확대에 따른 산업재해 예방 및 근로환경 개선을 위해 ‘외국인 근로자 산재예방 통역앱 지원사업’을 시행한다.
지원 대상은 경남도 내 조선업 등 제조업 관련 중소기업 중 외국인 인력 고용 증가로 업무 중 통번역이 필요한 기업으로 외국인 근로자를 위한 통역앱 서비스 사용료를 기업당 최대 400만원까지 지원한다.
지원 내용에는 AI 기반 실시간 통번역 서비스, 다국어 동시통역 기능, 조선업 현장에 특화된 전문 용어 번역 등을 제공하는 서비스가 포함된다. 특히 한국어 의사소통이 원활하지 않은 외국인 근로자의 업무 이해와 안전 교육 진행 등에 따른 어려움을 해소해 산업재해 예방에 실질적인 도움이 될 것으로 기대된다.
접수기간은 24일부터 3월 14일까지며 온라인 접수만 가능하다.
◆낙동강환경청, 어린이 대상 미세먼지 대응교육 실시
낙동강유역환경청(청장 진명호)이 어린이를 대상으로 미세먼지의 위험성 및 대응 방법을 알려주는 ‘어린이 대상 미세먼지 대응교육’을 실시한다.
이번 교육은 2월 24일 경남 양산의 삼성지역아동센터를 시작으로 부산·울산·경남 지역의 유치원, 초등학교, 지역아동센터 등에서 4월 초까지 약 46회 가량 실시할 예정이다.
신학기가 시작되는 3월은 연중 초미세먼지(PM-2.5) 농도가 가장 높은 시기이며, 이는 면역체계가 완성되지 않은 어린이들에게 위험으로 작용할 수 있다.
이번 교육은 어린이들에게 미세먼지의 위험성을 알리기 위해 마련됐으며 다양한 강의 경험을 보유한 전문 강사가 직접 찾아가 마스크 착용하기, 외출 후 손·얼굴 깨끗이 씻기, 물 자주 마시기 등 미세먼지 대응방법을 교육한다.
특히 교육 대상자의 연령을 감안해 활동극(유치원생) 및 강의식(초등학생)으로 구분해 진행하며 OX퀴즈, 보드게임 등 학생들의 참여를 적극적으로 이끌어낼 수 있도록 프로그램을 구성했다.
